JPH09158728A - 副室式ガスエンジン - Google Patents
副室式ガスエンジンInfo
- Publication number
- JPH09158728A JPH09158728A JP7345094A JP34509495A JPH09158728A JP H09158728 A JPH09158728 A JP H09158728A JP 7345094 A JP7345094 A JP 7345094A JP 34509495 A JP34509495 A JP 34509495A JP H09158728 A JPH09158728 A JP H09158728A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- sub
- gas
- cylinder
- cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F3/00—Pistons
- F02F3/26—Pistons having combustion chamber in piston head
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0618—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion
- F02B23/0627—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion having additional bores or grooves machined into the piston for guiding air or charge flow to the piston bowl
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0672—Omega-piston bowl, i.e. the combustion space having a central projection pointing towards the cylinder head and the surrounding wall being inclined towards the cylinder center axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B43/00—Engines characterised by operating on gaseous fuels; Plants including such engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B23/00—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
- F02B23/02—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
- F02B23/06—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
- F02B23/0618—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion
- F02B23/063—Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston having in-cylinder means to influence the charge motion the combustion space in the piston interacting fluid dynamically with the cylinder head, the injector body or the cylinder wall
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
- F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
- F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 副室式ガスエンジンにおいて、副室内での残
留ガスの滞留を防止するため、副室２内のガス燃料の一
部を主室に予め供給する。 【解決手段】 この副室式ガスエンジンは、シリンダヘ
ッド１３に副室２を構成する副室構造体３を配置し、ピ
ストン１５に形成したキャビティ９で主室１を構成し、
主室１とシリンダ室１０とを連絡孔７で連通する。連絡
口６には副室開閉弁４を配置し、副室２にガス燃料を供
給するガス燃料供給弁５を副室構造体３に配置する。排
気行程中に副室２にガス燃料を供給し、吸入行程中で副
室構造体３の連絡口６がキャビティ挿入穴１１に突入し
たタイミングで副室開閉弁４を開放して副室２内のガス
燃料の一部を主室１へ供給する。
留ガスの滞留を防止するため、副室２内のガス燃料の一
部を主室に予め供給する。 【解決手段】 この副室式ガスエンジンは、シリンダヘ
ッド１３に副室２を構成する副室構造体３を配置し、ピ
ストン１５に形成したキャビティ９で主室１を構成し、
主室１とシリンダ室１０とを連絡孔７で連通する。連絡
口６には副室開閉弁４を配置し、副室２にガス燃料を供
給するガス燃料供給弁５を副室構造体３に配置する。排
気行程中に副室２にガス燃料を供給し、吸入行程中で副
室構造体３の連絡口６がキャビティ挿入穴１１に突入し
たタイミングで副室開閉弁４を開放して副室２内のガス
燃料の一部を主室１へ供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、シリンダヘッドに副
室を構成すると共にピストンに主室を構成するキャビテ
ィを備えた副室式ガスエンジンに関する。
室を構成すると共にピストンに主室を構成するキャビテ
ィを備えた副室式ガスエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガスエンジンは、シリンダヘッド
に副室を設け、副室内を燃料リッチな状態にして着火燃
焼させ、主室での希薄領域における燃焼を確実なものに
し、燃焼を安定させる方法が考えられる。ところが、ガ
スエンジンは、ナチュラルガス即ち天然ガスを燃料とす
るものであり、燃料が気体である。そこで、吸入行程で
ガスを吸入し、次いで圧縮すると、混合気は高圧縮され
て温度が高くなり、自己着火の現象即ちノッキングが発
生する。しかるに、天然ガスのガス燃料は圧縮比が１２
以下でないと、自己着火するものである。また、エンジ
ンの熱効率については、圧縮比が小さいと熱効率が小さ
くなるという現象がある。
に副室を設け、副室内を燃料リッチな状態にして着火燃
焼させ、主室での希薄領域における燃焼を確実なものに
し、燃焼を安定させる方法が考えられる。ところが、ガ
スエンジンは、ナチュラルガス即ち天然ガスを燃料とす
るものであり、燃料が気体である。そこで、吸入行程で
ガスを吸入し、次いで圧縮すると、混合気は高圧縮され
て温度が高くなり、自己着火の現象即ちノッキングが発
生する。しかるに、天然ガスのガス燃料は圧縮比が１２
以下でないと、自己着火するものである。また、エンジ
ンの熱効率については、圧縮比が小さいと熱効率が小さ
くなるという現象がある。
【０００３】そこで、副室式ガスエンジンにおいて、希
薄燃焼を更に安定させるために、副室と主室とを連通す
る連絡孔に副室開閉弁を設置し、吸入行程時には該副室
開閉弁を閉じておき、主室に空気のみを吸入し、副室に
天然ガスを導入する。そして、副室開閉弁を圧縮行程上
死点手前で開き、主室と副室との圧力差により瞬間的に
副室内に空気を流入させ、天然ガスと空気とは急速に混
合して着火燃焼し、副室から連絡孔を通じて主室に流出
しながら短時間に希薄燃焼を完了させる。
薄燃焼を更に安定させるために、副室と主室とを連通す
る連絡孔に副室開閉弁を設置し、吸入行程時には該副室
開閉弁を閉じておき、主室に空気のみを吸入し、副室に
天然ガスを導入する。そして、副室開閉弁を圧縮行程上
死点手前で開き、主室と副室との圧力差により瞬間的に
副室内に空気を流入させ、天然ガスと空気とは急速に混
合して着火燃焼し、副室から連絡孔を通じて主室に流出
しながら短時間に希薄燃焼を完了させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本出願人
は、上記の問題を解決したガスエンジンを開発し、特願
平６−１２４６７８号として先に出願した。該ガスエン
ジンは、副室にナチュラルガス等のガス燃料を導入し、
主室で吸入空気のみを圧縮して圧縮比を高めると共に、
副室内の筒内圧を圧電素子等のセンサーで検出し、その
情報を基にして燃料供給弁を作動させて負荷と回転数と
に見合った適正な燃料供給量を制御し、主室内の空気を
高温に上昇させた状態で連絡孔の連絡孔弁を開放して主
室の高圧縮空気を副室に流入させ、副室内のガス燃料と
高圧縮空気とを一気に混合させることで短期間に着火燃
焼させる。しかも、副室内では燃料が過濃状態であるの
でＮＯX の発生を抑制する状態で燃焼させ、火炎を副室
から主室に一気に噴き出させることで二次燃焼をできる
だけ均一な混合気で短時間で完結させ、ＮＯX 、ＨＣ等
の発生を低減し、特に熱効率を高め、ガス燃料の自己着
火を防止してノッキングの発生を防止するものである。
は、上記の問題を解決したガスエンジンを開発し、特願
平６−１２４６７８号として先に出願した。該ガスエン
ジンは、副室にナチュラルガス等のガス燃料を導入し、
主室で吸入空気のみを圧縮して圧縮比を高めると共に、
副室内の筒内圧を圧電素子等のセンサーで検出し、その
情報を基にして燃料供給弁を作動させて負荷と回転数と
に見合った適正な燃料供給量を制御し、主室内の空気を
高温に上昇させた状態で連絡孔の連絡孔弁を開放して主
室の高圧縮空気を副室に流入させ、副室内のガス燃料と
高圧縮空気とを一気に混合させることで短期間に着火燃
焼させる。しかも、副室内では燃料が過濃状態であるの
でＮＯX の発生を抑制する状態で燃焼させ、火炎を副室
から主室に一気に噴き出させることで二次燃焼をできる
だけ均一な混合気で短時間で完結させ、ＮＯX 、ＨＣ等
の発生を低減し、特に熱効率を高め、ガス燃料の自己着
火を防止してノッキングの発生を防止するものである。
【０００５】しかしながら、副室式ガスエンジンにおい
て、副室内での着火が空気流入途中で発生するため、副
室内の圧力が上昇し、副室内への空気導入量が制限され
る。そのため、副室内のガス燃料を主室へ噴出できるの
に十分な圧力上昇にまで、副室内での燃焼を行なわせる
ことができないという問題がある。副室内のガス燃料が
十分に燃焼しないと、副室内に未燃ガスが長期にわたっ
て滞留し、高負荷領域での効率が悪化することになる。
この問題を解決するため、副室内でのガス燃料の着火前
にガス燃料の一部を主室へ予め供給しておく燃焼方式が
考えられるが、単にガス燃料を主室に供給しておくと、
主室が希薄混合気となるため、燃焼速度が遅くなり、Ｈ
Ｃ、すす等の発生が増加するという問題が発生する。
て、副室内での着火が空気流入途中で発生するため、副
室内の圧力が上昇し、副室内への空気導入量が制限され
る。そのため、副室内のガス燃料を主室へ噴出できるの
に十分な圧力上昇にまで、副室内での燃焼を行なわせる
ことができないという問題がある。副室内のガス燃料が
十分に燃焼しないと、副室内に未燃ガスが長期にわたっ
て滞留し、高負荷領域での効率が悪化することになる。
この問題を解決するため、副室内でのガス燃料の着火前
にガス燃料の一部を主室へ予め供給しておく燃焼方式が
考えられるが、単にガス燃料を主室に供給しておくと、
主室が希薄混合気となるため、燃焼速度が遅くなり、Ｈ
Ｃ、すす等の発生が増加するという問題が発生する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
の課題を解決することであり、シリンダヘッドに副室を
構成する副室構造体を配置し、ピストンに主室を構成す
るキャビティを形成し、ピストンのキャビティ周壁面に
シリンダ周辺へ延びる連絡孔を周方向に隔置して形成
し、主室へガス燃料の一部を供給して着火しない程度の
希薄混合気を予め生成し、圧縮行程終端付近で副室開閉
弁を開放して主室の圧縮空気を副室に導入して副室でリ
ッチ混合気として着火燃焼させ、次いで、副室からの燃
焼ガス噴流によって主室でリーン混合気として急速燃焼
させ、シリンダ周辺に存在するリーン混合気を主室から
連絡孔を通って噴出する噴流エネルギーによって急速燃
焼させ、副室に未燃ガスが長期に滞留することを防止
し、ＨＣ等の発生を防止すると共に特に高負荷領域での
熱効率を向上させる副室式ガスエンジンを提供すること
である。
の課題を解決することであり、シリンダヘッドに副室を
構成する副室構造体を配置し、ピストンに主室を構成す
るキャビティを形成し、ピストンのキャビティ周壁面に
シリンダ周辺へ延びる連絡孔を周方向に隔置して形成
し、主室へガス燃料の一部を供給して着火しない程度の
希薄混合気を予め生成し、圧縮行程終端付近で副室開閉
弁を開放して主室の圧縮空気を副室に導入して副室でリ
ッチ混合気として着火燃焼させ、次いで、副室からの燃
焼ガス噴流によって主室でリーン混合気として急速燃焼
させ、シリンダ周辺に存在するリーン混合気を主室から
連絡孔を通って噴出する噴流エネルギーによって急速燃
焼させ、副室に未燃ガスが長期に滞留することを防止
し、ＨＣ等の発生を防止すると共に特に高負荷領域での
熱効率を向上させる副室式ガスエンジンを提供すること
である。
【０００７】この発明は、シリンダヘッドに配置され且
つシリンダのほぼ中央に配置された副室を形成する副室
構造体、シリンダヘッド下面から突出した前記副室構造
体の端部に形成された連絡口、前記連絡口を開閉する副
室開閉弁、ガス燃料供給源からのガス燃料を前記副室へ
供給するガス燃料供給弁、前記シリンダ内を往復動する
ピストン、前記ピストンのほぼ中央に形成され且つ前記
副室構造体の端部がピストン上死点近傍で突入できる主
室を形成するキャビティ、及び前記キャビティの周壁面
からピストン頂面までシリンダ周辺に向かって放射状に
延びる周方向に隔置した複数の連絡孔、から成る副室式
ガスエンジンに関する。
つシリンダのほぼ中央に配置された副室を形成する副室
構造体、シリンダヘッド下面から突出した前記副室構造
体の端部に形成された連絡口、前記連絡口を開閉する副
室開閉弁、ガス燃料供給源からのガス燃料を前記副室へ
供給するガス燃料供給弁、前記シリンダ内を往復動する
ピストン、前記ピストンのほぼ中央に形成され且つ前記
副室構造体の端部がピストン上死点近傍で突入できる主
室を形成するキャビティ、及び前記キャビティの周壁面
からピストン頂面までシリンダ周辺に向かって放射状に
延びる周方向に隔置した複数の連絡孔、から成る副室式
ガスエンジンに関する。
【０００８】また、この副室式ガスエンジンは、膨張行
程で前記副室内に未燃ガスが滞留しないように圧縮行程
前に前記副室構造体の端部がキャビティ挿入穴に突入し
たタイミングで前記副室開閉弁を開放して前記副室内の
ガス燃料の一部を前記主室に予め供給するものである。
程で前記副室内に未燃ガスが滞留しないように圧縮行程
前に前記副室構造体の端部がキャビティ挿入穴に突入し
たタイミングで前記副室開閉弁を開放して前記副室内の
ガス燃料の一部を前記主室に予め供給するものである。
【０００９】また、この副室式ガスエンジンにおいて、
前記副室に供給されたガス燃料は前記副室でリッチ混合
気として着火し急速一次燃焼し、前記副室から前記主室
へ噴出したガスは前記主室でリーン混合気として急速二
次燃焼し、次いで前記主室から前記連絡孔を通ってシリ
ンダ室へ噴出したガスは前記シリンダ室でリーン混合気
として三次燃焼して燃焼を完結するものである。また、
前記主室を形成する前記キャビティの中央部にはキャビ
ティ突出部が形成され、前記キャビティが環状に形成さ
れている。
前記副室に供給されたガス燃料は前記副室でリッチ混合
気として着火し急速一次燃焼し、前記副室から前記主室
へ噴出したガスは前記主室でリーン混合気として急速二
次燃焼し、次いで前記主室から前記連絡孔を通ってシリ
ンダ室へ噴出したガスは前記シリンダ室でリーン混合気
として三次燃焼して燃焼を完結するものである。また、
前記主室を形成する前記キャビティの中央部にはキャビ
ティ突出部が形成され、前記キャビティが環状に形成さ
れている。
【００１０】この副室式ガスエンジンは、上記のように
構成されているので、着火時には、副室内のガス燃料が
主室のキャビティから高速流入してくる希薄混合気と急
速に混合してリッチ混合気が生成され、副室内でガス燃
料がリッチ混合気として着火燃焼して急速に一次燃焼が
進展し、次いで、副室から噴出される燃焼ガスにより主
室のキャビティ内の希薄混合気即ちリーン混合気が急速
に二次燃焼し、主室から連絡孔を通ってシリンダ周辺に
噴出される燃焼ガスの噴出エネルギーによってシリンダ
室内の超リーン混合気が燃焼ガス中の未燃ガスと共にリ
ーン混合気として急速に三次燃焼し、ＮＯX ，未燃ＨＣ
の排出量を抑制し、特に副室に残留ガスの滞留を防止す
るので高負荷領域での熱効率を向上させることができ
る。
構成されているので、着火時には、副室内のガス燃料が
主室のキャビティから高速流入してくる希薄混合気と急
速に混合してリッチ混合気が生成され、副室内でガス燃
料がリッチ混合気として着火燃焼して急速に一次燃焼が
進展し、次いで、副室から噴出される燃焼ガスにより主
室のキャビティ内の希薄混合気即ちリーン混合気が急速
に二次燃焼し、主室から連絡孔を通ってシリンダ周辺に
噴出される燃焼ガスの噴出エネルギーによってシリンダ
室内の超リーン混合気が燃焼ガス中の未燃ガスと共にリ
ーン混合気として急速に三次燃焼し、ＮＯX ，未燃ＨＣ
の排出量を抑制し、特に副室に残留ガスの滞留を防止す
るので高負荷領域での熱効率を向上させることができ
る。
【００１１】それ故に、この副室式ガスエンジンでは、
副室での一次燃焼が主室から副室へ流入するリーン混合
気の噴流エネルギーによって、主室での二次燃焼が副室
から主室へ噴出するガスの噴流エネルギーによって、ま
た、シリンダ室での三次燃焼が主室から連絡孔を通って
シリンダ室のシリンダ周辺へ均一に噴出する噴流エネル
ギーによって、即ち、各燃焼室で、燃焼活性化に十分な
高速噴流を生成できる燃焼量を確保することによって、
各燃焼室で急速燃焼を達成することができ、熱効率を向
上させることができる。
副室での一次燃焼が主室から副室へ流入するリーン混合
気の噴流エネルギーによって、主室での二次燃焼が副室
から主室へ噴出するガスの噴流エネルギーによって、ま
た、シリンダ室での三次燃焼が主室から連絡孔を通って
シリンダ室のシリンダ周辺へ均一に噴出する噴流エネル
ギーによって、即ち、各燃焼室で、燃焼活性化に十分な
高速噴流を生成できる燃焼量を確保することによって、
各燃焼室で急速燃焼を達成することができ、熱効率を向
上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
による副室式ガスエンジンの実施例を説明する。図１は
この発明による副室式ガスエンジンの一実施例を示す概
略断面図、図２は図１の副室式ガスエンジンの作動を示
す説明図、及び図３は図１の副室式ガスエンジンのバル
ブタイミングを示す説明図である。
による副室式ガスエンジンの実施例を説明する。図１は
この発明による副室式ガスエンジンの一実施例を示す概
略断面図、図２は図１の副室式ガスエンジンの作動を示
す説明図、及び図３は図１の副室式ガスエンジンのバル
ブタイミングを示す説明図である。
【００１３】この副室式ガスエンジンは、天然ガス等の
ガス燃料を燃料とするディーゼルサイクルで駆動される
ものであり、例えば、シリンダブロック１９に固定され
たシリンダヘッド１３に吸、排気ポートが形成され、該
吸、排気ポートに吸、排気弁がそれぞれ配置されてい
る。この副室式ガスエンジンは、例えば、シリンダブロ
ック１９にガスケット２３を介して固定されたシリンダ
ヘッド１３、シリンダヘッド１３に形成したキャビティ
８に配置した遮熱構造の副室２を形成する副室構造体
３、シリンダブロック１９に形成した孔部２７に嵌合し
たシリンダライナ１８、シリンダライナ１８で形成され
るシリンダ１４内を往復動するピストン１５を有してい
る。シリンダヘッド１３に形成したキャビティ８の壁面
と副室構造体３の外周面との間には、ガスケット２９が
配置されると共に、遮熱空気層２０が形成され、副室２
が遮熱構造に構成されている。また、ピストン１５は、
耐熱性に優れた窒化ケイ素等のセラミックスから成るピ
ストンヘッド１６と、ピストンヘッド１６に結合リング
２４で固定したピストンスカート１７から構成されてい
る。また、ピストンヘッド１６とピストンスカート１７
との間には、遮熱空気層２１が形成され、主室１が遮熱
構造に構成されている。
ガス燃料を燃料とするディーゼルサイクルで駆動される
ものであり、例えば、シリンダブロック１９に固定され
たシリンダヘッド１３に吸、排気ポートが形成され、該
吸、排気ポートに吸、排気弁がそれぞれ配置されてい
る。この副室式ガスエンジンは、例えば、シリンダブロ
ック１９にガスケット２３を介して固定されたシリンダ
ヘッド１３、シリンダヘッド１３に形成したキャビティ
８に配置した遮熱構造の副室２を形成する副室構造体
３、シリンダブロック１９に形成した孔部２７に嵌合し
たシリンダライナ１８、シリンダライナ１８で形成され
るシリンダ１４内を往復動するピストン１５を有してい
る。シリンダヘッド１３に形成したキャビティ８の壁面
と副室構造体３の外周面との間には、ガスケット２９が
配置されると共に、遮熱空気層２０が形成され、副室２
が遮熱構造に構成されている。また、ピストン１５は、
耐熱性に優れた窒化ケイ素等のセラミックスから成るピ
ストンヘッド１６と、ピストンヘッド１６に結合リング
２４で固定したピストンスカート１７から構成されてい
る。また、ピストンヘッド１６とピストンスカート１７
との間には、遮熱空気層２１が形成され、主室１が遮熱
構造に構成されている。
【００１４】この副室式ガスエンジンでは、シリンダ１
４のほぼ中央に副室２を構成するように、副室構造体３
はシリンダヘッド１３に形成されたキャビティ８に配置
されている。シリンダヘッド下面１２から突出した副室
構造体３の下端部３０には、連絡口６が形成されてい
る。副室構造体３の連絡口６には、連絡口６を開閉する
ため副室開閉弁４が配置されている。ガス燃料供給源４
０からのガス燃料は、ガス燃料供給弁５がガス燃料供給
口２２を開放することによって副室２へ供給される。燃
料としての天然ガス即ちガス燃料を収容した燃料供給源
４０が適宜の場所に設けられており、燃料供給源４０か
らのガス燃料は、燃料供給管４１を通じてガス燃料供給
弁５に送り込まれ、ガス燃料供給弁５の弁体５１の開放
によってガス燃料供給口２２から副室２へ供給される。
４のほぼ中央に副室２を構成するように、副室構造体３
はシリンダヘッド１３に形成されたキャビティ８に配置
されている。シリンダヘッド下面１２から突出した副室
構造体３の下端部３０には、連絡口６が形成されてい
る。副室構造体３の連絡口６には、連絡口６を開閉する
ため副室開閉弁４が配置されている。ガス燃料供給源４
０からのガス燃料は、ガス燃料供給弁５がガス燃料供給
口２２を開放することによって副室２へ供給される。燃
料としての天然ガス即ちガス燃料を収容した燃料供給源
４０が適宜の場所に設けられており、燃料供給源４０か
らのガス燃料は、燃料供給管４１を通じてガス燃料供給
弁５に送り込まれ、ガス燃料供給弁５の弁体５１の開放
によってガス燃料供給口２２から副室２へ供給される。
【００１５】ガス燃料供給源４０のガス燃料は、図示し
ていないが、増圧室等において、例えば、５〜７ｋｇ／
ｃｍ2 に加圧され、その加圧されたガス燃料が燃料供給
管４１を通じてガス燃料供給弁５へ供給される。ガス燃
料供給弁５は、例えば、コントローラ６０の指令で電磁
駆動装置５２による電磁力によって作動される。従っ
て、コントローラ６０の指令でガス燃料供給弁５が作動
すると、低圧時の副室２内にガス燃料は燃料供給管から
ガス燃料供給弁５を通じて速やかに供給される。また、
例えば、副室２内に設置された圧力センサ６１によっ
て、副室２内のガス燃料圧がエンジンの負荷及び回転数
に必要なガス燃料圧になったことを検出し、その検出信
号をコントローラ６０に入力し、副室２に所定量のガス
燃料が供給されると、コントローラ６０は指令を出して
ガス燃料供給弁５が閉鎖し、副室２へのガス燃料の供給
が終了する。
ていないが、増圧室等において、例えば、５〜７ｋｇ／
ｃｍ2 に加圧され、その加圧されたガス燃料が燃料供給
管４１を通じてガス燃料供給弁５へ供給される。ガス燃
料供給弁５は、例えば、コントローラ６０の指令で電磁
駆動装置５２による電磁力によって作動される。従っ
て、コントローラ６０の指令でガス燃料供給弁５が作動
すると、低圧時の副室２内にガス燃料は燃料供給管から
ガス燃料供給弁５を通じて速やかに供給される。また、
例えば、副室２内に設置された圧力センサ６１によっ
て、副室２内のガス燃料圧がエンジンの負荷及び回転数
に必要なガス燃料圧になったことを検出し、その検出信
号をコントローラ６０に入力し、副室２に所定量のガス
燃料が供給されると、コントローラ６０は指令を出して
ガス燃料供給弁５が閉鎖し、副室２へのガス燃料の供給
が終了する。
【００１６】この副室式ガスエンジンでは、特に、ピス
トン１５に主室１を構成するキャビティ９が形成され、
キャビティ９の外周側のピストンヘッド１６の部分には
ピストン頂面２６より凹んだ副キャビティ２８が形成さ
れ、副キャビティ２８によってシリンダ室１０の一部が
形成されている。更に、ピストンヘッド１６に形成され
たキャビティ９の中央部にはキャビティ突出部２５が形
成され、主室１のキャビティ９は環状に形成されてい
る。また、ピストンヘッド１６には、キャビティ９の周
壁面からピストン頂面２６の副キャビティ２８に向かっ
てシリンダ周辺へ向かって放射状に延びる周方向に隔置
した複数の連絡孔７が形成されている。連絡孔７は、ピ
ストン１５のキャビティ９で構成される主室１とピスト
ン頂面２６に形成された副キャビティ２８で構成される
シリンダ室１０とを連通する機能を有している。
トン１５に主室１を構成するキャビティ９が形成され、
キャビティ９の外周側のピストンヘッド１６の部分には
ピストン頂面２６より凹んだ副キャビティ２８が形成さ
れ、副キャビティ２８によってシリンダ室１０の一部が
形成されている。更に、ピストンヘッド１６に形成され
たキャビティ９の中央部にはキャビティ突出部２５が形
成され、主室１のキャビティ９は環状に形成されてい
る。また、ピストンヘッド１６には、キャビティ９の周
壁面からピストン頂面２６の副キャビティ２８に向かっ
てシリンダ周辺へ向かって放射状に延びる周方向に隔置
した複数の連絡孔７が形成されている。連絡孔７は、ピ
ストン１５のキャビティ９で構成される主室１とピスト
ン頂面２６に形成された副キャビティ２８で構成される
シリンダ室１０とを連通する機能を有している。
【００１７】また、この副室式ガスエンジンでは、副室
構造体３の下端部３０は、ピストン上死点近傍で主室１
を構成するキャビティ９のキャビティ挿入穴１１に突入
するように設定されている。従って、ピストンヘッド１
６のキャビティ９のキャビティ挿入穴１１に副室構造体
３の下端部３０が挿入されてキャビティ挿入穴１１がほ
ぼ閉鎖状態になっている時には、主室１の燃焼ガスは連
絡孔７を通じてシリンダ周辺のシリンダ室１０へと噴出
される。
構造体３の下端部３０は、ピストン上死点近傍で主室１
を構成するキャビティ９のキャビティ挿入穴１１に突入
するように設定されている。従って、ピストンヘッド１
６のキャビティ９のキャビティ挿入穴１１に副室構造体
３の下端部３０が挿入されてキャビティ挿入穴１１がほ
ぼ閉鎖状態になっている時には、主室１の燃焼ガスは連
絡孔７を通じてシリンダ周辺のシリンダ室１０へと噴出
される。
【００１８】また、この副室式ガスエンジンは、図２の
（Ｂ）、図２の（Ｃ）及び図３に示すように、膨張行程
で副室２内に未燃ガスが残存しないように、吸入行程と
圧縮行程との間、言い換えれば、副室２が主室１より高
圧時（図３では吸入行程時）で、副室構造体３の下端部
３０がキャビティ９のキャビティ挿入穴１１に突入した
タイミングで、副室開閉弁４が開放して副室２内のガス
燃料の一部を主室１に予め供給するように構成されてい
る。また、ピストン１５の往復動に従って吸入行程及び
圧縮行程を経て、シリンダ室１０よりもキャビティ９内
の主室１の方が燃料濃度が高い混合気即ちリッチ混合気
が形成されているが、主室１にはトータルとして自発火
しない程度のリーン状態の希薄混合気即ちリーン混合気
が形成されている。この副室式ガスエンジンは、ピスト
ン１５の上死点における主室１、副室２及びシリンダ室
１０の容積比は、例えば、主室１が３０％、副室２が４
０％及びシリンダ室１０が３０％に形成されている。
（Ｂ）、図２の（Ｃ）及び図３に示すように、膨張行程
で副室２内に未燃ガスが残存しないように、吸入行程と
圧縮行程との間、言い換えれば、副室２が主室１より高
圧時（図３では吸入行程時）で、副室構造体３の下端部
３０がキャビティ９のキャビティ挿入穴１１に突入した
タイミングで、副室開閉弁４が開放して副室２内のガス
燃料の一部を主室１に予め供給するように構成されてい
る。また、ピストン１５の往復動に従って吸入行程及び
圧縮行程を経て、シリンダ室１０よりもキャビティ９内
の主室１の方が燃料濃度が高い混合気即ちリッチ混合気
が形成されているが、主室１にはトータルとして自発火
しない程度のリーン状態の希薄混合気即ちリーン混合気
が形成されている。この副室式ガスエンジンは、ピスト
ン１５の上死点における主室１、副室２及びシリンダ室
１０の容積比は、例えば、主室１が３０％、副室２が４
０％及びシリンダ室１０が３０％に形成されている。
【００１９】この副室式ガスエンジンでは、主室１を形
成するピストンヘッド１６、副室２を形成する副室構造
体３、及びシリンダライナ１８は、例えば、耐熱性に優
れた窒化ケイ素、炭化ケイ素、サイアロン等のセラミッ
クスで作製されている。また、ピストンヘッド１６及び
副室構造体３では高温になるため、連絡口６に配置した
副室開閉弁４は高温強度を有する耐熱性に優れた耐熱金
属、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックスから製作
されている。
成するピストンヘッド１６、副室２を形成する副室構造
体３、及びシリンダライナ１８は、例えば、耐熱性に優
れた窒化ケイ素、炭化ケイ素、サイアロン等のセラミッ
クスで作製されている。また、ピストンヘッド１６及び
副室構造体３では高温になるため、連絡口６に配置した
副室開閉弁４は高温強度を有する耐熱性に優れた耐熱金
属、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックスから製作
されている。
【００２０】また、この副室式ガスエンジンでは、コン
トローラ６０は、ガス燃料供給弁５がエンジン負荷及び
エンジン回転数に対応した適正な流量のガス燃料を副室
２へ供給し、燃費を向上させると共に熱効率を向上させ
る制御を行なうことができる。コントローラ６０は、エ
ンジン負荷を検出する負荷センサ６２、エンジン回転数
を検出する回転センサ６３、副室開閉弁４の開閉状態を
検出する位置センサ６１及び副室２の筒内圧を検出する
圧力センサ６４等からの検出信号を受け、それらの検出
信号を基にして、副室２内に供給されるガス燃料の流量
がエンジン負荷及びエンジン回転数に最適の予め設定し
た燃料ガス圧になるようにガス燃料供給弁５を作動して
副室２にガス燃料を供給するように構成できる。
トローラ６０は、ガス燃料供給弁５がエンジン負荷及び
エンジン回転数に対応した適正な流量のガス燃料を副室
２へ供給し、燃費を向上させると共に熱効率を向上させ
る制御を行なうことができる。コントローラ６０は、エ
ンジン負荷を検出する負荷センサ６２、エンジン回転数
を検出する回転センサ６３、副室開閉弁４の開閉状態を
検出する位置センサ６１及び副室２の筒内圧を検出する
圧力センサ６４等からの検出信号を受け、それらの検出
信号を基にして、副室２内に供給されるガス燃料の流量
がエンジン負荷及びエンジン回転数に最適の予め設定し
た燃料ガス圧になるようにガス燃料供給弁５を作動して
副室２にガス燃料を供給するように構成できる。
【００２１】この副室式ガスエンジンは、上記のように
構成されており、次のように作動される。この副室式ガ
スエンジンは、図３に示すように、排気行程、吸入行
程、圧縮行程及び膨張行程の４つの行程を順次繰り返す
ことによって作動されるものであり、主として、副室２
に供給されたガス燃料が副室２で着火し急速一次燃焼
し、副室２から主室１へ噴出した混合気や火炎の噴流エ
ネルギーによって主室１で急速二次燃焼し、次いで、主
室１から連絡孔７を通ってシリンダ室１０へ噴出した混
合気や火炎の噴流エネルギーによってシリンダ室１０で
急速三次燃焼するものである。
構成されており、次のように作動される。この副室式ガ
スエンジンは、図３に示すように、排気行程、吸入行
程、圧縮行程及び膨張行程の４つの行程を順次繰り返す
ことによって作動されるものであり、主として、副室２
に供給されたガス燃料が副室２で着火し急速一次燃焼
し、副室２から主室１へ噴出した混合気や火炎の噴流エ
ネルギーによって主室１で急速二次燃焼し、次いで、主
室１から連絡孔７を通ってシリンダ室１０へ噴出した混
合気や火炎の噴流エネルギーによってシリンダ室１０で
急速三次燃焼するものである。
【００２２】まず、排気行程に移行して、図３に示すよ
うに、排気弁が排気ポートを開放し、排気行程の初期で
はシリンダ室１０、主室１及び副室２内の排気ガスを排
気ポートを通じて排出し、排気行程途中で副室開閉弁４
が連絡口６を閉鎖し、その後はシリンダ室１０と主室１
内の排気ガスが排気ポートを通じて排出される。副室開
閉弁４が連絡口６を閉鎖した時に、ガス燃料供給弁５が
作動してガス燃料供給口２２を開放し、ガス燃料が副室
２に供給され、図２の（Ａ）で示すように、副室２内に
適正な流量のガス燃料Ｇが充填される。
うに、排気弁が排気ポートを開放し、排気行程の初期で
はシリンダ室１０、主室１及び副室２内の排気ガスを排
気ポートを通じて排出し、排気行程途中で副室開閉弁４
が連絡口６を閉鎖し、その後はシリンダ室１０と主室１
内の排気ガスが排気ポートを通じて排出される。副室開
閉弁４が連絡口６を閉鎖した時に、ガス燃料供給弁５が
作動してガス燃料供給口２２を開放し、ガス燃料が副室
２に供給され、図２の（Ａ）で示すように、副室２内に
適正な流量のガス燃料Ｇが充填される。
【００２３】次に、吸入行程では、吸気弁が吸気ポート
を開放してシリンダ室１０と主室１に吸入空気が供給さ
れるが、吸入行程初期の副室構造体３の下端部３０がキ
ャビティ挿入穴１１に位置するタイミングで、図３に示
すように、副室開閉弁４が僅かなタイミングで開放し、
副室２内のガス燃料Ｇの一部を主室１へ噴出させる。主
室１内へ噴出したガス燃料Ｇは希薄ガス混合気ＬＧとな
って自発火しない程度の流量である。従って、図２の
（Ｂ）で示すように、副室２内はガス燃料Ｇが充填され
ており、主室１とシリンダ室１０には天然ガスのガス燃
料Ｇの一部が供給され、主室１内はリーン状態の希薄混
合気即ちリーン混合気ＬＧで充填され、シリンダ室１０
内は超リーン状態の希薄混合気即ち超リーン混合気ＳＬ
Ｇで充填されることになる。
を開放してシリンダ室１０と主室１に吸入空気が供給さ
れるが、吸入行程初期の副室構造体３の下端部３０がキ
ャビティ挿入穴１１に位置するタイミングで、図３に示
すように、副室開閉弁４が僅かなタイミングで開放し、
副室２内のガス燃料Ｇの一部を主室１へ噴出させる。主
室１内へ噴出したガス燃料Ｇは希薄ガス混合気ＬＧとな
って自発火しない程度の流量である。従って、図２の
（Ｂ）で示すように、副室２内はガス燃料Ｇが充填され
ており、主室１とシリンダ室１０には天然ガスのガス燃
料Ｇの一部が供給され、主室１内はリーン状態の希薄混
合気即ちリーン混合気ＬＧで充填され、シリンダ室１０
内は超リーン状態の希薄混合気即ち超リーン混合気ＳＬ
Ｇで充填されることになる。
【００２４】圧縮行程では、図３に示すように、吸気弁
が吸気ポートを閉鎖すると共に、副室開閉弁４によって
連絡口６を閉鎖しておき、シリンダ室１０の超リーン混
合気ＳＬＧ及び主室１でリーン混合気ＬＧを高圧縮して
高圧力にするが、希薄ガス混合気は自発火しない程度に
希薄である。次いで、圧縮行程終端付近で副室開閉弁４
が連絡口６を開放し、図２の（Ｃ）で示すように、連絡
口７を通じて高圧縮で高温（例えば、６５０℃）化した
圧縮希薄ガス混合気を主室１から副室２へ流入させ、該
圧縮希薄ガス混合気は副室２内のガス燃料と混合を促進
してリッチ混合気ＲＧを生成して着火燃焼し、燃焼が急
速に進展して燃料リッチでＮＯX を低減した状態で急速
燃焼する。
が吸気ポートを閉鎖すると共に、副室開閉弁４によって
連絡口６を閉鎖しておき、シリンダ室１０の超リーン混
合気ＳＬＧ及び主室１でリーン混合気ＬＧを高圧縮して
高圧力にするが、希薄ガス混合気は自発火しない程度に
希薄である。次いで、圧縮行程終端付近で副室開閉弁４
が連絡口６を開放し、図２の（Ｃ）で示すように、連絡
口７を通じて高圧縮で高温（例えば、６５０℃）化した
圧縮希薄ガス混合気を主室１から副室２へ流入させ、該
圧縮希薄ガス混合気は副室２内のガス燃料と混合を促進
してリッチ混合気ＲＧを生成して着火燃焼し、燃焼が急
速に進展して燃料リッチでＮＯX を低減した状態で急速
燃焼する。
【００２５】次いで、膨張行程へ移行し、図２の（Ｄ）
で示すように、副室２の可燃性混合気や火炎が主室１へ
噴き出し、その噴流エネルギーによって主室１に存在す
るリッチ混合気ＬＧを巻き込んで、混合を促進して急速
に二次燃焼し、燃焼期間を短縮して二次燃焼を進展させ
る。更に、主室１から連絡孔７を通じて可燃性混合気や
火炎がシリンダ室１０へ噴き出し、その噴流エネルギー
によってシリンダ室１０に存在する超リッチ混合気ＳＬ
Ｇを巻き込んで、混合を促進して三次燃焼を促進し、燃
焼期間を短縮して三次燃焼を完結する。膨張行程では、
連絡口６の開放状態を維持して副室２から主室１へ、主
室１からシリンダ室１０へ火炎を噴出させてピストン１
５に仕事をさせ、排気行程へ移行する。この副室式ガス
エンジンは、上記のようなサイクルを繰り返してエンジ
ンが駆動される。
で示すように、副室２の可燃性混合気や火炎が主室１へ
噴き出し、その噴流エネルギーによって主室１に存在す
るリッチ混合気ＬＧを巻き込んで、混合を促進して急速
に二次燃焼し、燃焼期間を短縮して二次燃焼を進展させ
る。更に、主室１から連絡孔７を通じて可燃性混合気や
火炎がシリンダ室１０へ噴き出し、その噴流エネルギー
によってシリンダ室１０に存在する超リッチ混合気ＳＬ
Ｇを巻き込んで、混合を促進して三次燃焼を促進し、燃
焼期間を短縮して三次燃焼を完結する。膨張行程では、
連絡口６の開放状態を維持して副室２から主室１へ、主
室１からシリンダ室１０へ火炎を噴出させてピストン１
５に仕事をさせ、排気行程へ移行する。この副室式ガス
エンジンは、上記のようなサイクルを繰り返してエンジ
ンが駆動される。
【００２６】
【発明の効果】この発明による副室式ガスエンジンは、
上記のように、エンジン負荷や回転数に対応した適正な
流量のガス燃料が副室に供給されるが、副室での燃焼に
先立ってガス燃料の一部が主室へ予め供給されているの
で、副室に存在するガス燃料が十分に燃焼して圧力上昇
するのに見合う空気量が副室に供給されることになり、
副室での燃え残りが長期にわたって滞留することがな
い。即ち、この副室式ガスエンジンでは、副室には未燃
ガスが長期にわたって滞留することがないので、ＮＯX
の発生を低減すると共に、未燃ＨＣ等の発生を低減し、
熱効率を向上させることができ、特に、高負荷時の効率
の低下はない。
上記のように、エンジン負荷や回転数に対応した適正な
流量のガス燃料が副室に供給されるが、副室での燃焼に
先立ってガス燃料の一部が主室へ予め供給されているの
で、副室に存在するガス燃料が十分に燃焼して圧力上昇
するのに見合う空気量が副室に供給されることになり、
副室での燃え残りが長期にわたって滞留することがな
い。即ち、この副室式ガスエンジンでは、副室には未燃
ガスが長期にわたって滞留することがないので、ＮＯX
の発生を低減すると共に、未燃ＨＣ等の発生を低減し、
熱効率を向上させることができ、特に、高負荷時の効率
の低下はない。
【００２７】また、この副室式ガスエンジンは、吸入行
程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程の４つの行程を順
次繰り返すことによって作動されるものであり、副室開
閉弁が連絡口を開放することで、主室から副室へリッチ
混合気が供給されることによって副室内のガス燃料がリ
ッチ混合気を均一に且つ迅速に生成し、副室で当量比の
大きい燃料リッチな状態で高速一次燃焼してＮＯX の発
生が抑制される。そこで、副室から未燃ガスや火炎の燃
焼ガスが主室へ噴出され、その噴出エネルギーによって
主室でのリーン混合気を巻き込んで主室で急速に二次燃
焼が進展し、次いで、主室での二次燃焼により圧力上昇
して主室から連絡孔を通ってシリンダ室へ未燃ガスや火
炎の燃焼ガスが噴出され、その噴出エネルギーによって
シリンダ室の超リーン混合気を巻き込んで、シリンダ室
で急速に三次燃焼が進展して燃焼期間を短縮して燃焼が
完結する。また、この副室式ガスエンジンは、ガス燃料
の一部が主室に供給されても自発火できない程度の流量
であり、また、主室へ供給されるガス燃料流量が副室で
の燃え残りとして長期に残留すると考えられる流量に設
定されているので、リーン状態の混合気が前記主室内で
高圧縮されても、自己着火することがなく、ノッキング
が発生することがない。
程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程の４つの行程を順
次繰り返すことによって作動されるものであり、副室開
閉弁が連絡口を開放することで、主室から副室へリッチ
混合気が供給されることによって副室内のガス燃料がリ
ッチ混合気を均一に且つ迅速に生成し、副室で当量比の
大きい燃料リッチな状態で高速一次燃焼してＮＯX の発
生が抑制される。そこで、副室から未燃ガスや火炎の燃
焼ガスが主室へ噴出され、その噴出エネルギーによって
主室でのリーン混合気を巻き込んで主室で急速に二次燃
焼が進展し、次いで、主室での二次燃焼により圧力上昇
して主室から連絡孔を通ってシリンダ室へ未燃ガスや火
炎の燃焼ガスが噴出され、その噴出エネルギーによって
シリンダ室の超リーン混合気を巻き込んで、シリンダ室
で急速に三次燃焼が進展して燃焼期間を短縮して燃焼が
完結する。また、この副室式ガスエンジンは、ガス燃料
の一部が主室に供給されても自発火できない程度の流量
であり、また、主室へ供給されるガス燃料流量が副室で
の燃え残りとして長期に残留すると考えられる流量に設
定されているので、リーン状態の混合気が前記主室内で
高圧縮されても、自己着火することがなく、ノッキング
が発生することがない。
【図１】この発明による副室式ガスエンジンの一実施例
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図２】図１の副室式ガスエンジンの作動を示す説明図
である。
である。
【図３】図１の副室式ガスエンジンのバルブタイミング
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１ 主室 ２ 副室 ３ 副室構造体 ４ 副室開閉弁 ５ ガス燃料供給弁 ６ 連絡口 ７ 連絡孔 ９ キャビティ １０ シリンダ室 １１ キャビティ挿入穴 １２ シリンダヘッド下面 １３ シリンダヘッド １４ シリンダ １５ ピストン １６ ピストンヘッド ２０，２１ 遮熱空気層 ２２ ガス燃料供給口 ２８ 副キャビティ ３０ 下端部
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 43/00 Ｆ０２Ｂ 43/00 Ａ 43/04 43/04 Ｆ０２Ｆ 3/26 Ｆ０２Ｆ 3/26 Ａ
Claims (4)
- 【請求項１】 シリンダヘッドに配置され且つシリンダ
のほぼ中央に配置された副室を形成する副室構造体、シ
リンダヘッド下面から突出した前記副室構造体の端部に
形成された連絡口、前記連絡口を開閉する副室開閉弁、
ガス燃料供給源からのガス燃料を前記副室へ供給するガ
ス燃料供給弁、前記シリンダ内を往復動するピストン、
前記ピストンのほぼ中央に形成され且つ前記副室構造体
の端部がピストン上死点近傍で突入できる主室を形成す
るキャビティ、及び前記キャビティの周壁面からピスト
ン頂面までシリンダ周辺に向かって放射状に延びる周方
向に隔置した複数の連絡孔、から成る副室式ガスエンジ
ン。 - 【請求項２】 膨張行程で前記副室内に未燃ガスが滞留
しないように圧縮行程前に前記副室構造体の端部がキャ
ビティ挿入穴に突入したタイミングで前記副室開閉弁を
開放して前記副室内のガス燃料の一部を前記主室に予め
供給する請求項１に記載の副室式ガスエンジン。 - 【請求項３】 前記副室に供給されたガス燃料は前記副
室でリッチ混合気として着火し急速一次燃焼し、前記副
室から前記主室へ噴出したガスは前記主室でリーン混合
気として急速二次燃焼し、次いで前記主室から前記連絡
孔を通ってシリンダ室へ噴出したガスは前記シリンダ室
でリーン混合気として三次燃焼して燃焼を完結する請求
項１又は２に記載の副室式ガスエンジン。 - 【請求項４】 前記主室を形成する前記キャビティの中
央部にはキャビティ突出部が形成され、前記キャビティ
が環状に形成されている請求項１〜３のいずれか１項に
記載の副室式ガスエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7345094A JPH09158728A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 副室式ガスエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7345094A JPH09158728A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 副室式ガスエンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09158728A true JPH09158728A (ja) | 1997-06-17 |
Family
ID=18374251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7345094A Pending JPH09158728A (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 副室式ガスエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09158728A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2919341A1 (fr) * | 2007-07-27 | 2009-01-30 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Ensemble pour moteur a combustion interne et moteur a combustion interne equipe d'un tel ensemble |
| WO2012070159A1 (ja) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| CN117889011A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-04-16 | 长城汽车股份有限公司 | 缸盖、发动机和车辆 |
| CN119712301A (zh) * | 2024-12-25 | 2025-03-28 | 北京理工大学 | 基于射流点火的二冲程自由活塞发电系统及控制方法 |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP7345094A patent/JPH09158728A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2919341A1 (fr) * | 2007-07-27 | 2009-01-30 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Ensemble pour moteur a combustion interne et moteur a combustion interne equipe d'un tel ensemble |
| WO2012070159A1 (ja) * | 2010-11-25 | 2012-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| CN102770641A (zh) * | 2010-11-25 | 2012-11-07 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机 |
| JP5105009B2 (ja) * | 2010-11-25 | 2012-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
| US8596241B2 (en) | 2010-11-25 | 2013-12-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine |
| CN117889011A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-04-16 | 长城汽车股份有限公司 | 缸盖、发动机和车辆 |
| CN119712301A (zh) * | 2024-12-25 | 2025-03-28 | 北京理工大学 | 基于射流点火的二冲程自由活塞发电系统及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6073605A (en) | Gas engine with pre-combustion chamber | |
| JP3048476B2 (ja) | リフト量可変制御弁を備えた副室式ガスエンジン | |
| JP2000027647A (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| JPH09158729A (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| JPH09166024A (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| US5477822A (en) | Spark ignition engine with cylinder head combustion chamber | |
| JP3235302B2 (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| JPH09158728A (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| JP3379177B2 (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| JPH094459A (ja) | 副燃焼室を持つ４サイクルエンジン | |
| JP3069454B2 (ja) | 副燃焼室を持つガスエンジン | |
| JPH09256849A (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| JPH09158727A (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| JP3918361B2 (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| JP3048475B2 (ja) | ２ストロークガスエンジン | |
| JP3038090B2 (ja) | 副燃焼室を持つガスエンジン | |
| JPH03115726A (ja) | 副室式断熱エンジンの燃料噴射装置 | |
| JPH10122000A (ja) | 可変圧縮比副室式ガスエンジン | |
| JP2000328974A (ja) | Ｅｇｒ装置を備えたディーゼルエンジン | |
| JP2000291495A (ja) | Ｅｇｒ装置を備えたガスエンジン | |
| JPH07293344A (ja) | 遮熱型ガスエンジン | |
| JP2000205024A (ja) | Ｅｇｒ装置を備えた副室式ガスエンジン | |
| JP2792139B2 (ja) | 副室式断熱エンジンの燃料噴射装置 | |
| JPH09158733A (ja) | 副室式ガスエンジンにおけるガス燃料供給装置 | |
| JP2000204988A (ja) | 吸気燃料ノズルを備えた副室式ガスエンジン |